머셀 워치 프로그램

Mussel Watch Program
NCCOS의 해안 감시 및 평가 센터, 해안 조사 사무소, NOAA의 그레이트 레이크 환경 연구소의 과학자들은 NCCOS의 머슬 워치 프로그램을 위해 에리 호수에서 바위에 부착된 얼룩말 홍합을 수집한다.

미국 국립해양대기청(NOAA) 국가현황 및 동향(NS&T) 머슬워치 프로그램은 1986년부터 시작된 수질오염물질 감시 프로그램이다.[1] 그것은 미국에서 가장 오랫동안 지속되고 있는 오염물질 감시 프로그램이다.[2] 머셀워치는 오대호 등 미국 해안가의 양봉(홍합과 굴)과 퇴적물의 오염물질 농도를 모니터링하여 양봉건강을 감시하고 나아가 지역 및 지역환경의 건강상태를 감시한다.[2]

Mussel Watch는 모니터링할 적절한 오염물질을 결정하기 위해 전문가와 협의한다. 여기에는 디클로로디페닐트리클로로에탄(DDT), 다순환 방향족 탄화수소(PAHs), 폴리염소화 비페닐(PCBs) 등이 포함된다. 2008년 현재, Mussel Watch는 약 140개의 분석물질을 모니터링하고 있다.[3] 머셀워치는 오염물질의 영향 외에도 2005년 허리케인 카트리나 등 자연재해와 2010년 딥워터 호라이즌 기름 유출 등 환경재해가 미치는 영향을 평가할 수 있다.[4] 머셀워치가 수집한 데이터는 해안 교정조치의 효과를 감시하는 데도 사용할 수 있다.[3] 머셀워치 프로그램은 20년 동안의 모니터링 데이터를 활용해 허리케인 카트리나의 영향을 효과적으로 분석했으며, 쌍생충에 대해 수집한 데이터를 바탕으로 규제 결정에 영향을 미쳤다.[5][6][7]

역사

NOAA는 머셀워치의 목표를 "우리나라 산지와 연안의 현황과 동향을 기술하기 위한 환경감시, 평가, 연구라는 전국 통합 프로그램을 통해 생태계 기반 관리를 지원하는 것"[3]이라고 설명한다. 머셀워치는 미국 연안의 오염물질에 대한 바이벌리 건강 상태를 모니터링하는 프로그램이다. 이 프로그램은 1986년 시작됐으며 이후 국가적으로 가장 오랜 기간 운영되는 모니터링 프로그램이다.[3] 그것은 해양 환경을 보존하기 위한 입법 권한에 대응하여 만들어졌다. 2008년에 그들은 1986년부터 2005년까지의 데이터에 대한 평가를 발표했다.[3] 이 보고서에서는 20년간의 데이터 수집에 걸쳐 다양한 금속과 유기 오염물질의 농도가 나타난다. 이 데이터 세트를 사용하면 해안 지역별로 추세를 파악할 수 있다. 2000년부터, NOAA가 홍합을 모으기 위해 파견한 과학자들은 회사를 바꾸었고, 홍합을 모으기 위해 시민 과학자들을 고용하기 시작했다. 이러한 접근법은 홍합을 모으기 위해 많은 돈을 절약했다. 이는 2007년 스노호미시 카운티의 천연 해양 자원 위원회가 머셀 워치 프로그램과 협력하여 근해 수역 스노호미시 카운티에서 시료를 채취하기 위해 시민들을 고용한 워싱턴 주 현지 수준에서 볼 수 있다.[8] 2010년과 2012년에 웨스턴 워싱턴 대학교 학생들은 왓콤 카운티 공공사업을 도왔다. Mussel Watch는 원래 데이터를 쉽게 찾을 수 있는 오염으로 알려진 영역을 모니터링하고 독성 데이터의 동향을 모니터링했다. 이제 초점은 환경보호국(EPA)과 같은 기관들이 지시하는 관심 영역으로 옮겨가는 것이다. Mussel Watch는 데이터 동향에만 초점을 맞추는 대신 주어진 정책이 실제로 특정 환경에 긍정적인 영향을 미쳤는지 여부를 살펴보고 있다.[9]

구조

국가수준

Mussel Watch는 NOAA의 국가 감독 기능과 지역 및 지역 그룹의 네트워크를 결합하여 미국 전역의 해안 건강을 감시한다. NOAA와 NCCOS는 미국 전역에 과학자들로 구성된 직원을 두고 있으며, 전세계의 다른 연방, 주, 비정부 기구 및 민간 부문 파트너들과 협력하여 머셀 워치 프로그램의 목표를 달성하기 위해 협력하고 있다. 한 해안 지역의 오염은 수천 마일 떨어진 지역에 영향을 미칠 수 있으며 전국적인 감시 프로그램을 갖는 것은 NOAA가 이러한 영향을 추적할 수 있게 한다.[3] 성능 기반 품질 보증 프로세스(QA)는 Mussel Watch Program에서 데이터 품질을 유지하기 위해 사용된다. NIST(National Institute of Standards and Technology)와 캐나다 국립연구위원회(NRC)는 모든 연구소에서 수집된 데이터가 동등한 정확도와 정밀도를 갖도록 연습 시 분석 실험실을 보조한다.[3] QA 과정은 뇌내 및 실험실 간 변동을 감소시킨다.[10]

지역 및 지역 수준

머셀워치 지역의 전체 목록이 그 뒤를 잇는다.

NOAA는 현재 머셀워치를 포함한 65개 이상의 활발한 시민 과학 프로젝트를 지원하고 있다. 2013년에는 시민 과학자가 모범 사례를 취합, 공유, 자원 공유, NOAA 시민 과학 프로젝트의 검색 가능한 데이터베이스 제공을 돕기 위해 NOA 시민 과학 실천 커뮤니티가 구성되었다. 120명 이상의 회원으로 이루어진 공동체는 시민 과학자들을 돕기 위해 계속해서 일하고 있다.[11] 국가 단체와 지역 단체 간의 협력의 한 예가 워싱턴 주 2009/10 머셀 시계 시범 사업이다.[12] The Washington Department of Fish and Wildlife's (WDFW) Puget Sound Assessment and Monitoring Program (PSAMP), Snohomish County Marine Resources Committee (MRC), Snohomish County Public Works-Surface Water Management, Washington Sea Grant, and NOAA's Mussel Watch collaborated to; “conduct field-sampling for the 2009/10 Mussel Watch season in Wash잉턴 워터는 현장 시료채취와 퓨젯사운드의 기존 독성오염물질 모니터링과의 병합 가능성을 평가하고, 현장작업 수행의 1차적 자원으로 시민과학자를 활용하고, 퓨젯사운드의 모니터링 툴로서 머셀워치의 타당성을 조사하여 실증하고 평가한다.[12] 여기에는 PSAMP 직원과 자원 봉사자를 돕는 NOAA의 대표가 모든 머셀 워치 사이트의 성공적인 샘플링에 참여하였다. 이번 시범사업의 결과는 시민과학자 자원봉사자들의 지원과 적절한 훈련으로 전문직 종사자들의 노동시간이 크게 단축된 것이다.[12] 일관되고 정확한 수거 방법을 유지하기 위해서는 자원봉사자에 대한 적절한 교육이 필요하다.[13]

프로그램 디자인

관심 오염물질

140개 이상의 화학 오염 물질(분석 물질)이 홍합 감시 프로그램에 의해 감시된다. EPA는 이러한 분석 물질 중 많은 것을 수질 오염법에 따라 우선 오염 물질로 열거한다.[3] 그들은 그들의 생물학적 이용가능성, 동물 조직에 대한 가능한 섭취와 저장, 수생 생물체에 대한 독성, 그리고 인간에 대한 잠재적인 해를 바탕으로 선택되었다.

금속

무셀워치 프로그램에서 측정한 금속은 알루미늄, 안티몬, 비소, 카드뮴, 크롬, 구리, 철, 납, 망간, 수은, 니켈, 셀레늄, 실리콘, 은, 탈륨, 주석, 아연 등이다. 이 금속들은 자연적인 것과 인공적인 것 모두에서 나온다.[3] 양생종마다 미량 금속의 생체적응 능력이 다르고, 그 결과 굴은 홍합보다 아연과 구리가 약 10배 더 쌓이게 된다. 홍합은 굴보다 납이 약 3배 더 쌓인다.[3] 2008년머셀워치 프로그램이 20년간 보고서에 따르면 도시화·산업화 지역에서 높은 금속 농도가 발견되고 있으며, 동해안·서해안·오대호 지역 간 금속 농도에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다 발표한. 시간이 지나면서 전국적으로 금속 농도가 증가하고 있다.[3]

유기체

2008년 현재 무셀워치가 모니터링한 유기오염물질은 PCB 착향료 51개(209개 가능성 중)와 [10]PAH 65개, DDT, 부틸틴, 클로데인, 들드린 등이다. 전체 목록은 http://NSandT.noaa.gov에서 확인할 수 있다.[3] 머셀워치가 모니터링하는 대부분의 유기 오염물질은 인공적인 선원을 가지고 있으며, PAHs는 자연적인 과정과 인공적인 선원에서 모두 파생되므로 예외로 한다.[3] PCB 착향료는 선택된 착향료들이 이미 다른 과학단체에 의해 측정되고 있다는 것을 포함한 기준의 목록을 바탕으로 선정되었다.[10] 유기 오염물질은 모든 현장 및 머셀워치가 사용하는 모든 종에 걸쳐 비교할 수 있다.[3] "금속"에서 논의된 동일한 20년 보고서는, 금속과 마찬가지로, 유기 오염물질의 높은 수준이 도시화 및 산업화 지역에서도 발견된다는 것을 발견했다. 모든 현장에서 유기 오염물질이 발견되었다.[3]

조직병리학

"머셀 워치 프로그램의 조직병리학 구성요소는 생식세포 발달 단계와 홍합과 굴에서 발견된 70개 가까운 질병과 기생충의 유행을 계량화한다. 조직병리학 데이터의 추세는 지구 온난화의 영향을 평가하는 데 도움이 될 수 있다."[3]

샘플링 설계

위치

1986년 머셀워치 프로그램은 145개 사이트만 표본으로 추출했지만 2008년 현재 그 양은 미국 대륙, 알래스카, 푸에르토리코, 하와이에서 약 300개의 활성 감시 사이트로 늘어났다. 이들 유적지의 상당수는 1976-1978년 EPA Mussel Watch 유적지와 일치하며, 이상적인 위치에 대해 국가 공무원 및 학술 전문가와 협의하여 새로운 유적지를 선정하였다.[3] 부지 선정 기준에는 다음이 포함된다.

  • 홍합의 토착인구가 존재해야 한다.
  • 조개침대는 반복 샘플링을 위해 충분히 커야 한다.
  • 천연 기질이어야 함
  • 포인트 소스 오염 방지
  • 소비용 조개 채취가 허가되지 않은 지역을 선택하십시오.

홍합 감시 프로그램은 우리에 갇힌 홍합을 사용하지 않고 자연적으로 발생하는 쌍방울을 사용한다.[10] NOAA가 전국적인 평가를 보다 정확하게 구성할 수 있도록 대규모 해안 지역을 더 잘 나타내기 위해 부지들이 10–100 km 간격으로 분포되었다. 그 결과, 머셀 워치는 "미국의 해안과 에스타린 지역의 화학적 농도의 공간 분포와 시간적 경향"[13]을 감시하는 데 사용될 수 있다.

종

홍합이나 굴은 미국의 모든 해안 지역에서 흔하게 볼 수 있는 종은 단 한 종도 없기 때문에, 주어진 부지의 종은 그 풍부함과 채취 용이성을 기준으로 선택된다. "북대서양 태평양 연안에서는 홍합(마이틸러스 종)이, 남대서양 중부(델라웨어 만)에서 남쪽과 걸프 해안을 따라 굴(크라소스트레아 버진티카)이, 오대호에서는 침습종인 얼룩말 홍합(드레이세나 종)이 채취된다."[3]

컬렉션

현장 수집과 실험실 작업의 대부분은 비 NOAA 계약 연구소에 의해 수행된다.[10] 각 머셀워치 사이트에서는 매년 11월과 3월 사이에 적어도 한 번씩 자원봉사자들이 50-100개의 바이벌로 구성된 두 그룹을 모은다. 샘플은 사이트를 처음 샘플링한 날로부터 3주 이내에 수집해야 한다.[10] 이것은 만약 샘플이 1987년 4월 15일에 처음 채취되었다면, 이후 해의 모든 미래 샘플은 4월 15일 3주 이내에 채취되어야 한다는 것을 의미한다. 한 그룹은 유기 오염물질 시험에, 다른 그룹은 미량원소(금속)에 사용된다.[13] 2km 이하의 동일한 수량에 노출된 현장의 침전물은 2개의 침전물과 동시에 수집된다. 측정된 침전물 기준에는 총 유기 및 탄산 탄소, 수분 함량, 입자 크기, 클로스트리디움 퍼프링겐 농도, 코프로스타놀 농도 등이 포함된다(1989년 이후에는 더 이상 측정되지 않았다).[10] 현장 특성에 따라 다른 쌍곡선 수집 방법이 사용된다. 바이벌브 준설물은 2m 이상 깊은 물에,[10] 스테인리스강 집게는 바닥이 부드러운 2~2.5m 깊이의 물에, 스테인리스강 피치 포크나 콰호그 레이크는 1m 미만의 물에, 일부 해안가 현장에서는 수작업으로 채취한다. 그런 다음 이발관은 세척되고 얼음 용기에 포장되며 수집 후 2일 이내에 적절한 분석 실험실로 운송된다.[3]

분석

NOAA는 TDI-Brooks International에 2009년 9월 21일부터 2014년 9월 20일까지 5년간 침전물과 이변 조직 화학 분석 계약을 수여했다. TDI-Brooks는 또한 1999년부터 2009년까지 10년 동안 테스트를 수행했다. TDI-Brooks와 그 계열사인 B&B 연구소는 유기화학분석을, 러트거스 대학은 조직병리학 분석을, 텍사스 A&M은 금속과 영양분 분석을 실시하기 위해 하청계약을 실시한다.[14] Deepwater Horizon 기름 유출로 인해 이들 연구소의 자원이 멕시코만의 높은 우선순위 샘플에 대한 화학적 분석으로 이동되었다. 이로 인해 머셀워치 프로그램의 분석 결과가 1년 이상 지연되는 경우도 있었다.[15]

프로젝트 및 출판물

과거 프로젝트

국립 조직 및 침전물 샘플 보관소: NOAA의 많은 프로젝트들은 원하는 정보를 얻기 위해 다른 프로그램들을 포함하고 있다. NOAA의 National Status and Trends 프로그램은 1985년 Mussel Watch 프로그램에 따라 수집된 홍합, 굴, 얼룩말 홍합 샘플을 샘플 뱅킹을 시작하기 위한 수단으로 사용하기 시작했다. 이 샘플 뱅크는 NOAA가 원하는 화합물의 조직 농도를 분석 기법의 사용을 통해 원하는 시점에 특정 관심 오염물질의 스냅숏을 만들 수 있도록 한다. 이것은 규제자들이 특정 화합물의 역사를 더 잘 이해할 수 있게 해준다.[16] 머셀워치 프로그램을 이용한 또 다른 프로젝트는 2005년 허리케인 카트리나로 인한 영향을 받은 해안 수역에 대한 평가였다. DDT 농도를 위해 얕은 수면을 조사함으로써, 기존의 염소 처리 농약, PCB, PAH, 그리고 허리케인 NOAA 과학자들은 동일한 지역에서 지난 20년간 데이터를 모니터링한 결과와 결과를 비교할 수 있었다. 머셀 워치 프로그램의 오염물질에 대한 이 일관되고 역사적인 기록은 허리케인 카트리나의 영향을 분석하는 데 효과적이었다.[7] 머셀워치 프로그램 조직 표본을 통해 채취한 굴과 홍합을 이용한 쌍발 기생충 병리학 연구 결과 기생충이 검출됐다. 지리적으로나 시간이 지남에 따라 기생충이 풍부해지는 변화는 오염물질에 대한 노출의 좋은 지표가 될 수 있다.[5] 이러한 병리학 검사의 결과는 오염 수준을 보여주는 데 사용되었고 규제 결정에 영향을 미쳤다.[6]

주목할 만한 출판물

Mussel Watch는 대부분의 사이트와 지역에 관한 보고서를 약 2년마다 발간한다. 역사적으로 생산된 일부 편집본과 기타 주목할 만한 출판물은 다음과 같다.

머슬워치 프로그램에서 나온 가장 중요한 간행물은 "전국 해안지역의 20년간의 오염물질 감시 평가"[3]이다. 이 간행물은 학계, 관련 시민, 정부 및 기타 규제 기관에서 사용할 목적으로 제작되었다. 이 보고서에는 미국 및 푸에르토리코 전역의 300개 샘플링 현장에서 140개 화학 물질의 동향 및 상대적 수준이 포함된다. 1986년부터 2006년까지 이 보고서는 규제 기관 외부의 정책 입안자와 관심 있는 개인에게 정보를 제공하는 역할을 해왔다.[3] 또 다른 주목할 만한 출판물은 미국 해안지역의 퇴적물과 비발브에서의 폴리브로마이드 디페닐 에테르(PBDE) 평가 보고서다. 이 보고서는 난연제 역할을 하는 PBDE(Polybromised Diphenyl Ethers (Polybromized Diphenyl Ethers, PBDEs) 이것들은 많은 소비자 플라스틱, 직물, 전자제품, 그리고 가구 쿠션 재료에서 발견된다. 이 보고서는 지리적으로 오염의 상대적 수준을 보여주었고 높은 수준의 PBDE를 인구밀도가 높은 지역과 연결시켰다. 이것은 이 화합물들이 전세계 유통에 미칠 잠재적 위협 때문에 중요했다.[17]

현재 프로젝트

대통령의 그레이트 레이크 머슬 워치 지원 대통령의 그레이트 레이크 워치 복원 이니셔티브는 머슬 워치가 진행 중인 많은 프로젝트 중 하나이다. 대통령의 그레이트레이크 복원 이니셔티브(GLRI)로부터 관심과 자금을 받은 이 사업은 머셀워치가 활용되고 있는 사업의 유형을 보여주는 대표적인 사례다. 미국 그레이트레이크에서 관심 영역(AOC)을 살펴본 머셀워치는 조개류 침대가 없을 때 케이지된 홍합 검사를 하는 등 샘플링 크기와 비율을 높이고 최신 기법도 업데이트했다.[18] 침전물과 홍합 조직 농도를 모두 살펴봄으로써 그레이트 레이크 AOC에서 교정조치의 노력을 더 잘 파악할 수 있었다. 다른 많은 현재 Mussel Watch 프로젝트와 마찬가지로, GLRI는 Mussel Watch의 과거 데이터뿐만 아니라 점점 더 일시적이고 공간적으로 우선순위가 매겨져 특정 AOC에 훨씬 더 강력한 데이터 세트를 사용하고 있다.[18]

의의

홍합은 여러 가지 이유로 연안 지역의 오염물질 수치를 감시하기 위해 선택한 유기물이다. 대부분의 홍합은 일반적으로 sessile이고 그들의 환경이 오염되면 다른 장소로 이동할 수 없다; 이것은 홍합이 환경오염의 좋은 척도로 만든다. 홍합은 척추동물이 하는 일부 유기체를 쉽게 대사하지 않아 PAH와 같은 물질을 추적할 때 더 나은 선택이 된다. 또 홍합은 대부분 여과기(여과기)로 몸속을 통해 물을 여과해 먹이로 삼는다. 이 여과로 인해 그들은 물 속에서 오염물질을 줍는 주요 대상이 된다.[3] 홍합은 시스템이 복구 중인지, 교정조치 또는 정화 노력이 효과적인지에 대한 정보를 제공할 수 있다. 성공적인 교정조치 노력으로 유기체 내 오염물질의 감소가 예상된다. 그 예가 인근 시설에서 나오는 만성적인 수은 배출로 오염이 된 텍사스주 라바카만(Lavaca Bay)이다. 굴의 수은 수치를 몇 년 동안 관찰함으로써, 만 안의 수은 함량이 감소하고 있다는 것을 발견했다.[19] 필터 공급의 특성상, 양봉자는 양봉 조직 농도를 모니터링하여 환경 내 오염 수준의 변화를 추적할 수 있다. 환경이나 생태계를 보호하고 정화하기 위한 정책이 실제로 효과가 있는지 보여줄 수 있기 때문에 중요하다. 머슬워치를 사용하여 현재 정책을 평가하여 환경 건강의 개선을 보장하기 위해 어떤 변화가 필요한지 결정할 수 있다.

참고 항목

참조

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  18. ^ a b 에드 존슨과 키마니 킴브러, 2014년 3월 27일, "위대한 호수 머슬워치가 대통령의 대호 복원 이니셔티브를 지원한다" 해안 감시 및 평가를 위한 센터.
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외부 링크